DE102011110280A1 - Device for hindering cross-flow of flow medium on surface of wing profile i.e. rotor blade, for e.g. wind energy plant, has channel for producing barrier from medium, where device is aligned transverse to longitudinal direction of profile - Google Patents
Device for hindering cross-flow of flow medium on surface of wing profile i.e. rotor blade, for e.g. wind energy plant, has channel for producing barrier from medium, where device is aligned transverse to longitudinal direction of profile Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einer länglichen Gestalt für ein Flügelprofil, insbesondere für ein Rotorblatt, die zum Behindern einer Querströmung eines Strömungsmediums auf einer Oberfläche des Flügelprofils quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils ausrichtbar ist.The invention relates to a device with an elongate shape for a wing profile, in particular for a rotor blade, which is aligned for preventing a cross flow of a flow medium on a surface of the airfoil transversely to the longitudinal direction of the airfoil.
Eine derartige Einrichtung ist aus der
Hierbei ist von Nachteil, dass mindestens zwei flächige Elemente pro Flügelprofil für eine möglichst effektive Behinderung der Querströmung notwendig sind. Hierdurch besteht die Gefahr, dass die flächigen Elemente sich störend auf die Hauptströmung des Strömungsmediums von der Vorderkante zur Hinterkante des Flügelprofils und/oder den Wirkungsgrad einer mit dem Flügelprofil ausgestatteten Vorrichtung, wie beispielsweise eine Windenergieanlage, auswirken.A disadvantage here is that at least two planar elements per wing profile are necessary for the most effective possible obstruction of the cross flow. As a result, there is a risk that the sheet-like elements interfere with the main flow of the flow medium from the leading edge to the trailing edge of the airfoil and / or the efficiency of a device equipped with the airfoil, such as a wind turbine.
Das Flügelprofil weist einen Übergangsbereich auf, in dem sich ein kreisförmiger und/oder elliptischer Querschnitt des Flügelprofils an einer Flügelwurzel in Richtung einer Flügelspitze bis zu einem aerodynamisch optimierten Querschnitt des Flügelprofils verändert. Im Bereich des Flügelprofils mit einem aerodynamisch optimierten Querschnitt laufen eine Saugseite und eine Druckseite des Flügelprofils zu einer dünnen und/oder spitzen Hinterkante zusammen. Im Gegensatz hierzu laufen die Saugseite und die Druckseite im Übergangsbereich nicht zusammen, sondern sind durch einen Profilabschnitt voneinander getrennt. Hierbei nimmt die Dicke des Profilabschnittes an der Hinterkante von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze über die Länge des Übergangsbereichs, also von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze, ab, bis die Saugseite und die Druckseite an der Hinterkante zusammenlaufen.The airfoil has a transition region in which a circular and / or elliptical cross section of the airfoil changes at a wing root in the direction of a wing tip to an aerodynamically optimized cross section of the airfoil. In the area of the airfoil with an aerodynamically optimized cross section, a suction side and a pressure side of the airfoil converge to form a thin and / or pointed trailing edge. In contrast, the suction side and the pressure side do not run together in the transition region, but are separated by a profile section. Here, the thickness of the profile section at the trailing edge of the wing root decreases in the direction of the wing tip over the length of the transition region, ie from the wing root in the direction of the wing tip, until the suction side and the pressure side converge at the trailing edge.
Im Bereich der Flügelwurzel sind, beispielsweise bei einem Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Anstellwinkel α im Bereich von beispielsweise –10° < α < 20° üblich. Hierbei ist ein instationäres, phänomenologisches differentes Ablösen von Wirbeln zu beobachten. Es entstehen unstetige Kraft- und/oder Momentänderungen, die beispielsweise zu unerwünschten Schwingungen des Flügelprofils führen. Es besteht die Gefahr eines Strömungsabriss und die Bildung einer Querströmung auf dem Flügelprofil, insbesondere der Saugseite. Die quer zur Hauptströmung des Strömungsmediums und/oder in Längsrichtung des Flügelprofils strömende Querströmung ist durch Druckunterschiede an den unterschiedlichen Profilen und/oder Profilquerschnitten, wie beispielsweise dem kreisförmigen und/oder elliptischen Querschnitt im Bereich der Flügelwurzel, dem Übergangsbereich mit den Profilabschnitt an der Hinterkante und dem aerodynamisch optimierten Bereich bzw. Querschnitt mit spitzer Hinterkante, verursacht und ist im Wesentlichen von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze gerichtet. Diese Querströmung und/oder Radialströmung führt zu einer Wirbelbildung und kann einen Strömungsabriss erzeugen, der im Bereich der Flügelwurzel beginnt. Dieser Strömungsabriss und/oder Stall in Richtung der Flügelspitze ist von Nachteil, da hierdurch die Auftriebkraft des Flügelprofils und somit die Effizienz des Flügelprofils geschwächt wird. Dies wirkt sich negativ auf den Wirkungsgrad der dem Flügelprofil zugeordneten Vorrichtung, wie beispielsweise einer Windenergieanlage, aus. So ist bei einer Windenergieanlage der längere Hebelarm in Richtung der Flügelspitze nicht optimal nutzbar.In the area of the wing root, for example in the case of a rotor blade for a wind turbine, the angle of incidence α in the range of, for example, -10 ° <α <20 ° is usual. Here, a transient, phenomenological different detachment of vertebrae can be observed. There are discontinuous changes in force and / or moment, which lead, for example, to undesirable vibrations of the airfoil. There is a risk of stalling and the formation of a cross flow on the sash profile, in particular the suction side. The transverse flow flowing transversely to the main flow of the flow medium and / or in the longitudinal direction of the airfoil is due to pressure differences at the different profiles and / or profile cross sections, such as the circular and / or elliptical cross section in the area of the wing root, the transition region with the profile section at the trailing edge and the aerodynamically optimized region or cross section with pointed trailing edge, caused and is directed substantially from the wing root in the direction of the wing tip. This cross flow and / or radial flow causes vortex formation and can create a stall that begins in the wing root area. This stall and / or stall in the direction of the wing tip is disadvantageous, as this weakens the buoyancy of the wing profile and thus the efficiency of the wing profile. This has a negative effect on the efficiency of the wing profile associated device, such as a wind turbine from. Thus, in a wind turbine, the longer lever arm in the direction of the wing tip is not optimally usable.
Es ist daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass eine Ausbreitung der Querströmung möglichst effektiv behindert wird.It is therefore the problem underlying the invention, a device of the type mentioned in such a way to further develop that a spread of the transverse flow is impeded as effectively as possible.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der ein Strömungskanal zum Erzeugen einer Strömungsbarriere aus dem Strömungsmedium vorgesehen ist.The problem underlying the invention is solved by a device of the type mentioned, in which a flow channel is provided for generating a flow barrier from the flow medium.
Hierbei ist von Vorteil, dass die Einrichtung einen Strömungskanal aufweist, mit dem eine Stromungsbarriere aus dem Strömungsmedium selbst erzeugbar ist, wodurch Einrichtungen realisierbar sind, die eine Ausbreitung der Querströmung und/oder die Entstehung eines Strömungsabriss besser behindern. Hierbei wird das Strömungsmedium zum Ausbilden der Strömungsbarriere genutzt, das auch das Strömungsmedium der Hauptströmung und der Querströmung ist. Das Strömungsmedium kann Luft oder Wasser sein. Erfindungsgemäße Einrichtungen können als separate, insbesondere nachrüstbare, Bauelemente und/oder als integraler Bestandteil eines Flügelprofils ausgebildet sein. In einem in dem Flügelprofil integrierten Zustand der Einrichtung und/oder einem auf dem Flügelprofil montierten Zustand der Einrichtung ist die Einrichtung quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils montiert. Somit ist eine Ausrichtung der länglichen Gestalt der Einrichtung quer zur Querströmung vorgesehen. Hierbei ergibt sich die längliche Gestalt der Einrichtung vorzugsweise dadurch, dass die Länge der Einrichtung größer ist als die Breite und/oder Höhe der Einrichtung. Es sind Einrichtungen und/oder Flügelprofile realisierbar, bei denen die Behinderung der Querströmung mittels einer Ausblasung des Strömungsmediums verbessert ist. Die effektive nutzbare Auftriebsfläche eines Flügelprofils mit einer solchen Einrichtung ist vergrößerbar. Zudem ist die Anzahl der für eine hinreichende Behinderung der Querströme notwendigen Einrichtungen, insbesondere auf eine einzelne Einrichtung, reduzierbar. Die auf ein Flügelprofil, insbesondere ein Rotorblatt, wirkenden Belastung und Kräfte sind reduzierbar.In this case, it is advantageous that the device has a flow channel with which a flow barrier itself can be generated from the flow medium, as a result of which devices can be realized which better hinder propagation of the transverse flow and / or the emergence of a stall. Here, the flow medium is used to form the flow barrier, which is also the flow medium of the main flow and the cross flow. The flow medium may be air or water. Devices according to the invention can be designed as separate, in particular retrofittable, components and / or as an integral part of a sash profile. In a state integrated in the wing profile of the device and / or a mounted on the wing profile state of the device, the device is mounted transversely to the longitudinal direction of the wing profile. Thus, an alignment of the elongate shape of the device is provided transversely to the cross flow. In this case, the elongated shape of the device preferably results from the fact that the length of the device is greater than the width and / or height of the device. There are facilities and / or wing profiles feasible in which the obstruction of the cross flow by means of a blow-out of the flow medium improves is. The effective usable buoyancy of a wing profile with such a device is increased. In addition, the number of necessary for a sufficient obstruction of the cross-currents facilities, in particular to a single device, can be reduced. The load and forces acting on a wing profile, in particular a rotor blade, can be reduced.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Strömungskanal mindestens einen Einlass und mindestens einen Auslass für eine Innenströmung in Längsrichtung der länglichen Gestalt auf. Mittels des Einlasses wird des Strömungsmedium aufgenommen und in den Strömungskanal geführt. Innerhalb des Strömungskanals strömt das Strömungsmedium als Innenströmung innerhalb der Einrichtung und/oder innerhalb eines Grundkörpers der Einrichtung. Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungskanal über die gesamte Länge der Einrichtung und/oder des Grundkörpers. Es können mehrere Einlasse und/oder Auslasse vorgesehen sein.According to a further embodiment, the flow channel has at least one inlet and at least one outlet for an internal flow in the longitudinal direction of the elongate shape. By means of the inlet of the flow medium is received and guided into the flow channel. Within the flow channel, the flow medium flows as an internal flow within the device and / or within a main body of the device. Preferably, the flow channel extends over the entire length of the device and / or the base body. There may be several inlets and / or outlets.
Vorzugsweise ist eine Druckmittelversorgungseinrichtung zum Einleiten eines Strömungsmediums unter erhöhtem Druck in den Strömungskanal vorgesehen. Hierdurch ist die Innenströmung innerhalb des Strömungskanals beschleunigbar. Im Bereich des Auslass ist eine höhere Austrittsgeschwindigkeit, insbesondere mittels einer aktiven Ausblasung, realisierbar. Hierdurch ist die Behinderung der Querströmung noch weiter verbesserbar. Hierbei ist unter einem erhöhten Druck ein solcher Druck zu verstehen, der größer ist als der Umgebungsdruck und/oder als der Druck, den das Strömungsmedium aufgrund seiner freien Strömungsgeschwindigkeit ohne die Druckmittelversorgungseinrichtung auf die Einrichtung und/oder innerhalb des Strömungskanals aufbaut. Vorzugsweise ist die Druckmittelversorgungseinrichtung als eine Druckluftversorgungseinrichtung zum Einleiten von Druckluft in den Strömungskanal ausgebildet. Insbesondere ist mittels der Druckluftversorgungseinrichtung und/oder der in den Strömungskanal einleitbaren Druckluft eine aktive Ausblasung realisierbar. Mittels der Druckmittelversorgungseinrichtung kann zusätzlich oder alternativ ein Strömungsmedium unter erhöhtem Druck aus dem Auslass ausgeblasen werden. Die Druckmittelversorgungseinrichtung kann der Einrichtung bzw. dem Grundkörper und/oder dem Flügelprofil zugeordnet sein.Preferably, a pressure medium supply device for introducing a flow medium under increased pressure is provided in the flow channel. As a result, the inner flow within the flow channel can be accelerated. In the region of the outlet, a higher outlet velocity, in particular by means of an active blow-out, can be realized. As a result, the obstruction of the cross flow is even further improved. Here, an elevated pressure is to be understood as meaning a pressure which is greater than the ambient pressure and / or the pressure which the flow medium builds up on the device and / or within the flow channel due to its free flow rate without the pressure medium supply device. Preferably, the pressure medium supply device is designed as a compressed air supply device for introducing compressed air into the flow channel. In particular, an active blow-out can be realized by means of the compressed air supply device and / or the compressed air which can be introduced into the flow channel. By means of the pressure medium supply device, additionally or alternatively, a flow medium can be blown out of the outlet under elevated pressure. The pressure medium supply device may be associated with the device or the base body and / or the wing profile.
Gemäß einer Weiterbildung tritt die Strömungsbarriere quer, insbesondere rechtwinklig, zur Querströmung und/oder zu einer Oberseite der Einrichtung aus dem Auslass aus. Vorzugsweise tritt die Strömungsbarriere von der Oberseite und/oder der Saugseite weg gerichtet aus dem Auslass aus. Hierdurch kann die Strömungsbarriere wie eine Art Wand auf die Querströmung wirken. Insbesondere lenkt das als Strömungsbarriere aus der Einrichtung und/oder dem Grundkörper austretende Strömungsmedium die Querströmung um. Die Querströmung kann von der Saugseite des Flügelprofils weg geführt werden. Vorzugsweise ist mittels des Strömungskanals ein aus dem, insbesondere auf der Oberseite angeordneten, Auslass austretender Strömungsschleier als Strömungsbarriere zum Behindern der Querströmung erzeugbar. Der Strömungsschleier des Strömungsmediums kann aus mehreren einzelnen Strömungsstrahlen zusammengesetzt sein. Weiter können der Strömungsschleier und/oder die einzelnen Strömungsstrahlen kegelförmig und/oder trapezförmig ausgebildet sein.According to a development, the flow barrier exits transversely, in particular at right angles, to the cross flow and / or to an upper side of the device from the outlet. Preferably, the flow barrier exits the outlet from the top and / or the suction side. As a result, the flow barrier can act as a kind of wall on the crossflow. In particular, the flow medium emerging as a flow barrier from the device and / or the main body deflects the transverse flow. The cross flow can be guided away from the suction side of the airfoil. Preferably, by means of the flow channel from the, in particular arranged on the top, outlet exiting flow curtain can be generated as a flow barrier for obstructing the cross flow. The flow curtain of the flow medium may be composed of a plurality of individual flow jets. Furthermore, the flow curtain and / or the individual flow jets can be conical and / or trapezoidal.
Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungskanal zum Aufnehmen einer Hauptströmung des Strömungsmediums mittels des Einlass quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils. Hierdurch wird ein möglicherweise negativer Einfluss der Einrichtung auf die Hauptströmung und/oder den Auftrieb des Flügelprofils deutlich vermindert. Die Hauptströmung ist vorzugsweise quer zur Längsausrichtung des Flügelprofils und/oder von der Vorderkante zur Hinterkante des Flügelprofils ausgerichtet. Insbesondere Ist der Strömungskanal, die Einrichtung und/oder der Grundkörper in Längsrichtung der Hauptströmung angeordnet.Preferably, the flow channel for receiving a main flow of the flow medium extends through the inlet transversely to the longitudinal direction of the airfoil. As a result, a possibly negative influence of the device on the main flow and / or the buoyancy of the airfoil is significantly reduced. The main flow is preferably aligned transversely to the longitudinal orientation of the airfoil and / or from the leading edge to the trailing edge of the airfoil. In particular, the flow channel, the device and / or the base body is arranged in the longitudinal direction of the main flow.
Nach einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Auslass über eine Hälfte oder ein Drittel der Oberseite. Der Auslass weist vorzugsweise eine längliche Gestalt, insbesondere in Längsrichtung der Einrichtung, des Strömungskanals und/oder des Grundkörpers auf. Der Auslass kann als ein Schlitz ausgebildet sein. Insbesondere weist der Auslass mehrere Austrittsöffnungen auf. Die Austrittsöffnungen können als Gitteröffnungen ausgebildet sein. Hierdurch ist eine Strömungsbarriere und/oder ein Strömungsschleier realisierbar, die bzw. der sich mindestens im Bereich des Auslasses in Längsrichtung der Einrichtung erstreckt, wodurch eine Behinderung der Querströmung begünstigt ist.In another embodiment, the outlet extends over one-half or one-third of the top. The outlet preferably has an elongated shape, in particular in the longitudinal direction of the device, the flow channel and / or the base body. The outlet may be formed as a slot. In particular, the outlet has a plurality of outlet openings. The outlet openings may be formed as grid openings. In this way, a flow barrier and / or a flow veil can be realized, which extends at least in the region of the outlet in the longitudinal direction of the device, whereby a hindrance of the transverse flow is favored.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Strömungskanal als ein Profilkanal zum Beschleunigen und/oder Umlenken der den Profilkanal durchströmenden Innenströmung ausgebildet. Hierdurch wird das Strömungsmedium in dem Strömungskanal beschleunigt. Das Strömungsmedium der Strömungsbarriere und/oder des Strömungsschleiers weisen vorzugsweise eine höhere Geschwindigkeit auf, als die Querströmung und/oder die das Flügelprofil umströmende Hauptströmung. Führungselemente zum Führen und/oder Beschleunigen der Innenströmung können innerhalb des Strömungskanals angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Führungselemente als Stufenprofile, Verengungen und/oder Leitbleche ausgebildet. Ein Stufenprofil kann im Bereich des Auslasses angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich für die Innenströmung eine Beschleunigung unmittelbar vor dem Austreten durch den Auslass.According to a further development, the flow channel is designed as a profile channel for accelerating and / or deflecting the internal flow flowing through the profile channel. As a result, the flow medium is accelerated in the flow channel. The flow medium of the flow barrier and / or the flow veil preferably have a higher velocity than the transverse flow and / or the main flow flowing around the vane profile. Guide elements for guiding and / or accelerating the internal flow can be arranged within the flow channel. Preferably, the guide elements are designed as stepped profiles, constrictions and / or baffles. A step profile can be arranged in the region of the outlet. This results for the Internal flow an acceleration just before exiting through the outlet.
Die Einrichtung kann als ein integraler Bestandteil in dem Flügelprofil aufgenommen sein. Insbesondere ist die Einrichtung vollständig innerhalb des Querschnitts des Flügelprofils eingelassen. Hierdurch wird die Entstehung eines zusätzlichen Widerstandes weitgehend vermieden. Vorzugsweise sind der mindestens eine Einlass und/oder der mindestens eine Auslass in eine Saugseite des Flügelprofils eingelassen. Der Einlass kann mehrere Eintrittsöffnungen aufweisen. Insbesondere sind Einlasse und/oder Eintrittsöffnungen, vorzugsweise zusätzlich, in eine Druckseite des Flügelprofils eingelassen. Vorzugsweise erstreckt sich von den Einlassen und/oder Eintrittsöffnungen in der Druckseite jeweils ein Kanal bis zum Strömungskanal. Hierdurch ist eine bessere Durchströmung des Strömungskanals und/oder Beschleunigung der Innenströmung in Richtung Auslass realisierbar. Hierdurch ergibt sich eine höhere Austrittsgeschwindigkeit der Strömung aus dem Auslass, wodurch die Behinderung der Querströmung weiter verbesserbar ist.The device may be incorporated as an integral part in the airfoil. In particular, the device is completely embedded within the cross section of the airfoil. As a result, the emergence of additional resistance is largely avoided. Preferably, the at least one inlet and / or the at least one outlet are embedded in a suction side of the airfoil. The inlet may have a plurality of inlet openings. In particular, inlets and / or inlet openings, preferably additionally, are embedded in a pressure side of the airfoil. Preferably, each of the inlets and / or inlet openings in the pressure side, a channel extends to the flow channel. As a result, a better flow through the flow channel and / or acceleration of the inner flow towards the outlet can be realized. This results in a higher exit velocity of the flow from the outlet, whereby the obstruction of the cross flow is further improved.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Grundkörper als ein separates Bauelement auf eine Oberfläche, insbesondere der Saugseite, des Flügelprofils anordenbar. Hierbei dient der Grundkörper der Einrichtung als eine zusätzliche Barriere, wodurch die Ausbreitung der Querströmung noch besser behindert wird. Ein derartiges separates Bauelement eignet sich zum Nachrüsten eines Flügelprofils.Alternatively or additionally, a basic body can be arranged as a separate component on a surface, in particular the suction side, of the airfoil. Here, the body of the device serves as an additional barrier, whereby the propagation of the cross flow is even better hindered. Such a separate component is suitable for retrofitting a wing profile.
Der als separates Bauelement ausgebildete Grundkörper kann eine im Querschnitt halbkreisförmige oder elliptische gebogene Oberseite aufweisen. Hierdurch werden störende Effekte auf die Hauptströmung und/oder den Auftrieb des Flügelprofils vermindert.The formed as a separate component body may have a semi-circular in cross-section or elliptical curved top. As a result, disturbing effects on the main flow and / or the buoyancy of the airfoil are reduced.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein Flügelprofil, insbesondere ein Rotorblatt, mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Saugseite und einer Druckseite vorgesehen. Hierbei ist die Einrichtung, insbesondere als ein separates und/oder nachrüstbares, Bauelement vorzugsweise auf der Saugseite angeordnet. Das Flügelprofil kann als ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage, einen Hubschrauber, einen Propellerantrieb, einer Schiffsschraube und/oder als ein Tragflügel ausgebildet sein.According to a further embodiment, a wing profile, in particular a rotor blade, is provided with a device according to the invention having a suction side and a pressure side. In this case, the device, in particular as a separate and / or retrofittable, component is preferably arranged on the suction side. The wing profile may be formed as a rotor blade for a wind turbine, a helicopter, a propeller drive, a propeller and / or as a wing.
Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich die Einrichtung von einer Vorderkante des Flügelprofils bis zu einer Hinterkante des Flügelprofils. Hierbei ist vorzugsweise der Einlass der Vorderkante des Flügelprofils und/oder der Auslass der Hinterkante des Flügelprofils zugeordnet. Hierdurch ist die gesamte Tiefe des Flügelprofils für die Anordnung des Strömungskanals nutzbar. Der Strömungskanal weist daher eine hinreichende Länge zum Beschleunigen und/oder Umlenken der Innenströmung auf.According to a development, the device extends from a front edge of the airfoil to a trailing edge of the airfoil. Here, preferably, the inlet of the leading edge of the airfoil and / or the outlet of the trailing edge of the airfoil is assigned. As a result, the entire depth of the airfoil can be used for the arrangement of the flow channel. The flow channel therefore has a sufficient length for accelerating and / or deflecting the internal flow.
Vorzugsweise ist die Einrichtung in einem Übergangsbereich zwischen einer Flügelwurzel, insbesondere mit einem kreisförmigen Querschnitt, und einem, insbesondere im Querschnitt, aerodynamisch optimierten Flügelbereich des Flügelprofils angeordnet. Hierdurch wird die Ausbreitung der Querströmung in einem Bereich des Flügelprofils behindert, in dem die Querströmung entsteht. Der Übergangsbereich kann 1/3, insbesondere 1/4, der Flügelprofillänge umfassen. Vorzugsweise ist die Einrichtung unmittelbar vor dem aerodynamisch optimierten Flügelbereich in dem Übergangsbereich angeordnet. Hierdurch wird einerseits die Ausbreitung der Querströmung behindert, andererseits wird vermieden, dass sich von der Flügelwurzel in Richtung der Flügelspitze gesehen hinter der Einrichtung eine neue Querströmung ausbildet.Preferably, the device is arranged in a transition region between a wing root, in particular with a circular cross section, and a, in particular in cross section, aerodynamically optimized wing region of the airfoil. As a result, the propagation of the cross flow is hindered in a region of the airfoil, in which the cross flow arises. The transition region may comprise 1/3, in particular 1/4, of the wing profile length. The device is preferably arranged directly in front of the aerodynamically optimized wing region in the transition region. As a result, on the one hand the propagation of the transverse flow is hindered, on the other hand it is avoided that a new transverse flow is formed behind the device as seen from the wing root in the direction of the wing tip.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the figures. Show it:
Die Einrichtung
Des Weiteren ist die Einrichtung
Der Auslass
Von dem Einlass
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung
Der Einlass
Weiter weist das Flügelprofil
Die Einrichtung
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Auslass
Der Strömungskanal
Die Einrichtung
Der Grundkörper
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der
Als ein Beispiel für eine konkrete Anwendung wird ein Flügelprofil
As an example of a concrete application is a
Diese Flügelprofile
Im Übergangsbereich
Aufgrund einer Einrichtung
Innerhalb des Strömungskanals
Um die Ausbreitung der Querströmung noch effektiver zu verhindern, ist die Einrichtung
Nach einer alternativen hier nicht näher dargestellten Ausführungsform können zusätzlich zum Einlass
Weiter kann eine Druckluftversorgungseinrichtung vorgesehen sein, mit der Druckluft in den Strömungskanal
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Flügelprofilairfoil
- 1111
- EinrichtungFacility
- 1212
- Druckseitepressure side
- 1313
- Saugseitesuction
- 1414
- Grundkörperbody
- 1515
- Einlassinlet
- 1616
- Vorderkanteleading edge
- 1717
- Hinterkantetrailing edge
- 1818
- Auslassoutlet
- 1919
- Oberseitetop
- 2020
- Strömungskanalflow channel
- 2121
- Innenströmunginternal flow
- 2222
- Führungselementguide element
- 2323
- Pfeilarrow
- 2424
- Flügelprofilairfoil
- 2525
- EinrichtungFacility
- 2626
- Grundkörperbody
- 2727
- Strömungskanalflow channel
- 2828
- Einlassinlet
- 2929
- Auslassoutlet
- 3030
- Vorderkanteleading edge
- 3131
- Oberseitetop
- 3232
- Saugseitesuction
- 3333
- Druckseitepressure side
- 3434
- Hinterkantetrailing edge
- 3535
- Innenströmunginternal flow
- 3636
- Führungselementguide element
- 3737
- Flügelspitzepinion
- 3838
- Flügelwurzelwing root
- 3939
- ÜbergangsbereichTransition area
- 4040
- EinrichtungFacility
- 4141
- Grundkörperbody
- 4242
- Einlassinlet
- 4343
- Oberseitetop
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10347802 B3 [0002] DE 10347802 B3 [0002]
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10347802B3 (en) | 2003-10-10 | 2005-05-19 | Repower Systems Ag | Rotor blade for a wind turbine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61167175A (en) * | 1985-01-18 | 1986-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Propeller for windmill |
GB8602008D0 (en) * | 1986-02-28 | 1986-03-05 | Int Research & Dev Co Ltd | Wind turbine |
DE3836673A1 (en) | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Michael Harriehausen | Method and arrangement for reducing the induced drag of a wing |
US7387491B2 (en) * | 2004-12-23 | 2008-06-17 | General Electric Company | Active flow modifications on wind turbine blades |
DE102006028167A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-20 | Daubner & Stommel Gbr Bau-Werk-Planung | Device e.g. wind energy plant, operating method, involves detecting characteristic values by sensors, and conducting fluid coming from pressure source outwards to medium surrounding lifting body |
US7927078B2 (en) * | 2007-07-12 | 2011-04-19 | General Electric Company | Wind turbine blade tip vortex breakers |
EP2031241A1 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | Lm Glasfiber A/S | Blade for a rotor of a wind turbine provided with barrier generating means |
DK200800723A (en) * | 2008-05-27 | 2009-11-28 | Fo900 Invest Aps | Wind turbine blade with aerodynamic slit near the root |
-
2011
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10347802B3 (en) | 2003-10-10 | 2005-05-19 | Repower Systems Ag | Rotor blade for a wind turbine |
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